JPS5969478A - 耐火モルタル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は耐火レンガ相互の結合剤として使用される耐火
モルタルに関する。

特にレンガの吸水率が非富に小さいか又は全く吸水しな
いレンガ築造に際し、画期的な目地用モルタルを提供す
る。

（頃斜部しンガ積みに際してはモルタルがなければ炉築
造が不可能な場合も生ずる。このモルタルによるレンガ
築造はモルタルに添加された水もしくは溶媒がレンガ気
孔中へ浸透し、見掛上モルタル粘性が高くなりレンガが
七ソトされる。いわゆる水引き現象によるためである。

しかし、近年、高温溶融炉は苛酷な条件で使用される様
になり、使用される耐火レンガ等を益々緻密化、高級化
され、さらには黒鉛の併用等を行なわれる様になって来
た。この為モルタルによるレンガ築造もレンガの吸水性
が小さくなる為、七ソ］・時間の延長または七ソトせず
、事実上築造不能といった不都合を生じる現象が見られ
て来ている。

本発明は、この様な吸水性の小さいもしくは全く吸水し
ないレンガ等の築造に際し従来通りの施工が可能な画期
的なモルタルであって、その要旨とするところは耐火性
微粒子に少なくとも目地厚みとほぼ同程度の粒径の粒子
を含有する耐火性粗粒子を添加してなる耐火モルタルに
ある。ここで、この耐火性粗粒子が０．２重量部以下で
は効果が見られず２０重量部以上では、モルタルが荒く
コテ作業性が劣る為である。

この耐火性粗粒添加により、レンガ築造が可能な理由と
して耐火性粗粒子がレンガ表面への粗粒喰い込み、いわ
ゆるスパイク効果によるものとｆｌＩ定される。この為
、モルタルへ添加される耐火性粗粒子の形状は所定目地
厚みとほぼ同程度（大きい場合も小さい場合もある）の
大きさで、角ばったものが好ましい。小さい場合には、
レンガ吸水性が低い為、添加されたと同じ、粗角の厚み
までレンガが沈み目的としたレンガ発生応力、吸収及び
緩和効果が小さくなる不都合を生ずる為である。

築造に際しモルタル塗布は、一般に必要目地厚より厚目
に行なわれるのが常である。この際、塗布された目地モ
ルタルへ接着させようとするレンガを乗−已、さらに最
終日地厚になる迄レンガ上面をハンマー等でたたきつけ
る施工が行なわれる為に、耐火性粗粒子自体に強度のな
いものは、割れて粒サイズが小さくなり、必要目地確保
が出来ない問題を生ずる。

また、耐火性粗粒子が築造するレンガ表面硬度と同等以
上の硬度を有する場合にはスパイク効果が高い。また、
耐火性粗粒子の大きさの介在にょっ一乙所定の目地厚が
とりゃずいという効果もある。

モルタルがレンガの接合材としての特性のみ要求される
場合の耐火性粗粒子としてはモルタル微粉部と同じ材質
または類似材質であれば通當使用されている電融、焼結
等の合成耐火物原料および天然耐火物原料の粉砕粗粒が
そのまま使用できる。

高温窯炉等を築造する場合１１モルタルがレンガの膨張
による発生応力を吸収または緩和する特性が要求される
。この場合耐火性相粒子自体も熱間で軟化または変形す
る性質か必要となる。

耐火性粗粒子は常温ではかなりの硬度をもっており、熱
間でも同し硬度を持ぢ続りた場合には、レンガ膨張によ
る発生応力吸収及び緩和機能が劣る結果となり、ばなは
だしい場合にはレンガスポール助長等の危険性がある。

この為耐火性粗粒子強度は、熱間では膨張によるモルタ
ル応力吸収能力の低下を抑制し得るものでなくてはなら
ない。

この性質を有する耐火性粗粒子としては、造粒粒子（二
次粒子ともいう）か用いられる。

例えばｔｉ）造粒粒子の出発原料、即ち一次粒子として
、モルタルの微粒部分を用い成形、乾燥、焼成（焼成温
度はそのモルタルが使用される最高温度以下がよい）し
、所定形状に破砕し造粒たもの。

焼成後の常温強度の小さいものは、一般にモルタル用バ
インダー（リン酸塩、珪酸塩、セメント、クール、ピッ
チ、樹脂等）として使用されているものを組み合わ−Ｕ
ても差しつがえない。

（２）モルタルの微粒部分と同−骨相又は類似骨材（使
用時に微粒９１ｉ分と反応し、低融物を生成しないもの
等）を−次粒子として用いこれを有機または無機バイン
ダーで固め、そのまま、または熱処理後所定の形状に破
砕造粒したもの。中でも特に有効なものとして熱可塑性
樹脂とモルタル使用骨相粉末との混合物を樹脂軟化温度
で熱処理し、冷却後破砕したものがよい。ずなわら、常
温では、樹脂によりかなりの強度が得られかつ築造後レ
ンガが使用される温度まで昇温される過程で樹脂が低温
で熔融軟化変形し、レンガ膨張による目地モルタルの応
力吸収及び緩和の阻害がなく好都合の為である。この様
な熱可塑性樹脂として例えば、飽和ポリエステル樹脂、
ポリカーボネイト、アクリルレジン、ポリプロピレン、
ピッチ（石油、石炭）、ロジン、ノボラックタイプのフ
ェノール樹脂の硬化剤無添加のもの、等がある。

前述の造粒方法に限らず他の造粒方法か適宜採用できる
。

上記−次粒子の粒度分布は所期の目的に応じて適宜なさ
れる。耐火性粗粒子の粒子径は目的とする目地厚みによ
って変化するが、最小限１−ソプザイズが所定の目地厚
と同等程度は必要である。レンガの材質により耐火性粗
粒子のレンガ−・のくい込みが異なるため、目地厚みよ
り若干太き目のトノブザイスにする場合もある。

耐火性籾粒子の粒度分布は所定目地厚をとるための築炉
方法、モルタル微粒部の粘性、耐火性相粒子の強度、粒
ｉＭおよび作業性等の目的に応して選定する。

例えば耐火性粗粒子の全量が目地厚みと同じ粒径の場合
はスパイク効果は大きく応力吸収能小となる。又目地厚
みと同じ粒径の耐火性粗粒子の量を減らし目地厚みより
小さい粒径の耐火性粗粒子と組合せた耐火性相粒子とす
ることによりそのスバイク効果や応力吸収能、作業性等
を種々調整できる。

なお、前述した造粒々子（二次粒子）と−次粒子とを組
合−ヒた耐火性粗粒子とすることもできる。

本発明品の使用により効果のあるレンガは、吸水率が非
密に小さいか又は全く吸水しないものである。例えば、
し・ジンボンドのＭｇ０−Ｃレンガ、レジンボン１−の
Ｍｚ０３　Ｃレンガ、レジンボン１−のＭ２０３−３．
Ｃ−Ｃレンガ１．レジンボン１のＳ、　Ｃ−Ｃレンガ、
ピッチまたはタール含浸のハイアルミナ、粘土、ケイ石
、塩基性レンガ、また表面コーティングをほどこしたレ
ンガ、また緻密質レンガ（登録商標：バラマソクス）、
電鋳レンガである。勿論通常のレンガにも適用できる。

本発明品の使用窯炉としては熔融金属と接する炉、例え
ば高炉、混銑車、混銑炉、電気炉、転炉、取鍋、タンデ
ノンユ、ＤＨ炉、ＲＩＩ炉、樋、非鉄金属窯炉である。

雰囲気炉とし−ζば、例えば熱風炉、コークス炉、加熱
炉、均熱炉、焼鈍炉である。

耐火性微粒子は一般に使用されている耐火レンガモルタ
ルと同じもので、１關または０．５１以下の耐火物粒子
そのままか、これに作業性（づ与月として有機および無
機バインダーを使用している。

レンガを積む場合、この耐火レンガモルタルは水または
無機および有機バイングー溶液、または有機溶媒で混練
され、１・口筒に受け、コテを用いてレンガに塗布し、
用いられる。

実施例１ 耐火性１’ＩＩ粒子は耐火性微粒子部分と同一のものを
鋳込み成形し、１０００°Ｃまで焼成冷却後破砕し、３
〜０％のものを得た。これを耐火性微粒子へ０〜３０％
の範囲で添加してモルタルを得た。

次に、気孔率７％、吸水率２．５％のＡＱ２０３−Ｓ、
　Ｃ−Ｃ系レンガを用いてモルタルを３Ｉ１１塗布し、
レンガを接着させ、最終目地厚が２龍となる様よレンガ
をスライドしそ接着させ、直ちにレンガを（頃ｒ）させ
た。この時に上部レンガがすべり落ちる際の角度を測定
した。これを表１に示す。

耐火性粗粒子は、耐火性微粒子部分と同一のものを成形
し、（１，１１００℃で乾燥させただけのもの、（２＋
１４００°Ｃで焼成したもの、（３）モルタル使用骨相
！５）末（この場合ＭｇＯ徹粒子粒子おこれには乾燥強
度付与のためのバインダーは添加されていない）と熱可
塑性樹脂とをミックスし、２００℃で加熱混合冷却後の
ものをそれぞれ破砕し、２〜０１の両人性耐火性粗粒子
を得た。

これを耐火性微粒子中へ５重量部添加してモル縮強さ３
５０　ｋｇ　／　ｃｍ　２）を用いてモルタルを４關塗
布し、レンガをのせ、最終目地が３關となるようにレン
ガ上面をハンマーでたたいて接着させ、直ちにレンガを
傾斜させ上部レンガが滑り落ちるまでの角度を測定した
。これを表２に示す。

表２の（１）を使用した本発明品α０）は低角度でレン
ガがすべり落ちたが、こればＭｇ０−Ｃレンガ上面をハ
ンマーでたたいて目地調整する際、耐火性粗粒子の常温
強度が低く、耐火性粗粒子の大きさが若干小さくなりス
パイク効果が小さくなったためである。

実施例３ 耐火性耐火性粗粒子は、 （Ａ）緻密質　ＭｇＯ−Ｃｒ２０３レンガを３〜Ｏｆｉ
に破砕した粒子。

（Ｂ）緻密ＷＭｇＯ−Ｃｒ２０３レンガ破砕品微粒子５
０ｆｉ量部に熱可塑性樹脂５０ｉ量部を混合、２００℃
で加熱混合後、冷却し、これを３〜０１に破砕した粒子
。

（Ｃ）耐火性微粒子（ＭｇＯ−Ｃｒ２０ａ　’）　　１
００重量部に水ガラス２重量部添加し、鋳込み成形しく
Ｃ−１）　　１００’ｃで乾燥したもの、（Ｃ−２’）
　１４００℃で加熱焼成したものを各々３〜０鰭に破砕
した粒子。

これを耐火性微粒子中へ５〜１０重量部添加してモルタ
ルを得た。ただし、耐火性微粒子はＭｇＯ−Ｃｒ２Ｏ３
系であり、乾燥強度イ」与の為のバインダー類は添加さ
れていない。

次に緻密質ＭｇＯ−Ｃｒ２０３レンガ（気孔率２％。

吸水率０．５％）を用いて、モルタル３．５１塗布し・
レンガをのせ、最終目地が３＋１１１となるようにレン
ガをスライドさせ接着させた。直ちにレンガを傾斜さセ
上部レンガがずベリ落ちるまでの角度を測定した。次に
耐火性相粒子の有無とレンガ膨張によるモ・ルクル応力
吸収能について構造体実験を行い比較した。これを表３
と図面に示す。

明細書の浄書（内容に変更なし） 構造体実験は空目地については２７６ｘ　１５０Ｘ７５
鶴の緻密質マグクロレンガを３枚積み、目地有りについ
ては６５　Ｘ　１５０　Ｘ　７５ｎの同じマグクロレン
ガを３Ｎ目地で１２枚積み、温度を１５００℃まで昇温
し、１５００℃で３時間キープし、発生応力を測定した
。

図面に示したように空目地および緻密質　ＭｇＯ−Ｃｒ
２０Ｂレンガを破砕して得た耐火性粗粒子添加品（５％
）ではモルタルによる応力吸収が無く、発生応力は高か
ったが、ＭｇＯ−Ｃｒ２０３レンガ破砕微粒子および耐
火性微粒子（ＭｇＯ−Ｃｒ２０３　）から造粒して得た
耐火性粗粒子添加品（各々５％）は、通常の０．５ｍｍ
以下の粒子のモルタルと同様、発生応力は低かった。

発生応力が問題になる場合には造粒して得た耐火性粗粒
子を使用することが好ましい。

実施例４ リン酸バインダーを添加した高アルミナ耐火性微粒子へ
、高アルミナ微粒５０重量部に熱可塑性樹脂５０重量部
を２００℃で加熱混合冷却後、２〜０鶴に破砕した耐火
性粗粒子を２重量部添加したモルタルで目地２鰭で築造
を行ったところ、水平位置より上方・＼１２段（角度で
４０°）までレンガ積みできた。

なお、使用したレンガはＡｌ１　ｏａ〜５ｉＣ−Ｃ系レ
ンガ（気孔率７％、吸水率２％）であった。

【図面の簡単な説明】

図面は、実施例３の各種モルタル使用時および空目地の
場合の温度と発生応力の関係を示すグラフである。 図において、（Ａ）は本発明品ＬＬ　　（Ｂ）は本発明
品１３．　　（Ｃ）は本発明品１６．　”（Ｄ）はモル
タルを全く使用していない空目地、　（０）はトノブザ
イス０．５ｍｍの耐火性微粒子（従来品）をそれぞれ示
す。 特　許　出　願　人　黒崎窯業株式会社代理人　　手掘
　益（ほか２名） 手続ネ１↑正書（南入） Ｌ１計Ｄｊ１３年　３月ン２日 １１計ロ５７年　特許側　第１７８０５６号２、発明の
名称 耐火モルタル ３、補正をする者 事斗との関係　特許出願人 住所 ４、代理人

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、耐火性微粒子に少なくとも目地厚みとほぼ同程度の
   粒径の粒子を含有する耐火性粗粒子を添加してなる耐火
   モルタル。 ２、上記耐火性粗粒子が０．２〜２０重量部である特許
   請求の範囲第１項記載の耐火モルタル。